一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁及制备安装方法
【专利摘要】本发明公开了一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁及制备安装方法，包括：工程木梁、压型钢板、轻骨料混凝土翼板、横向钢筋、纵向钢筋；该制备安装方法包括：制作工程木梁；方法为：用钻孔机在工程木梁的顶部标注好的位置用钻头预钻孔；铺设压型钢板，然后用电动扳手将连接件穿过压型钢板钉入工程木梁顶部的预钻孔中；制作轻骨料混凝土翼板；进行混凝土养护，待轻骨料混凝土达到设计极限抗压强度后再拆除压型钢板端头的堵头板或挡板。本发明通过将工程木梁与压型钢板、轻骨料混凝土翼板的组合，降低了组合梁的造价、提高了组合梁的刚度和承载力，使得工程木材和混凝土发挥了各自的优势，提高了工程木材的抗拉性能和混凝土的抗压性能。
【专利说明】一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁及制备安装方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑组合梁【技术领域】，尤其涉及一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁及制备安装方法。
【背景技术】
[0002]目前，建筑施工领域使用的梁结构主要是有木梁、钢筋混凝土梁、木-混凝土组合梁(这里是指木梁采用原木制作而成的木-混凝土组合梁)。
[0003]现有的梁结构在使用及制作中存在很多不足之处:
[0004]1、传统的木梁的不足:(I)抗火能力差；(2)承载力不高；(3)原木易腐朽、虫蛀，并且天然木材产量低且价格不断上升，大量砍伐会导致环境破坏及生态平衡。
[0005]2、钢筋混凝土梁的不足:(I)截面尺寸较大，自重大；(2)绑扎钢筋及支模工序繁琐，施工周期长；(3)造价较高；(4)采用传统的建筑材料钢材和混凝土，对资源和能源消耗严重，对环境也造成很大影响。混凝土生产时需要大量砂石骨料，对自然环境造成破坏。其中水泥的生产过程排放大量的C02和S02等有害气体以及粉尘，会导致温室效应和酸雨现象，威胁人类的健康。此外，混凝土的搅拌、运输和施工产生的噪声，严重干扰了周围居民的正常休息；(5)废弃混凝土的回收利用比较困难，不利于资源的可持续发展。我国是目前采用钢筋混凝土结构最多的国家，将来这些建筑物安全使用年限到期需要拆除时，会产生大量的混凝土建筑垃圾，如何处理这些废弃的混凝土建筑垃圾将是我们面临的一大难题。
[0006]此外，中国专利第“201020668589.X”号公开了一种钢筋混凝土 -木组合梁，它属于传统的木-混凝土组合梁。其要点是在木梁上开有一系列横向凹槽，凹槽中垂直固定钢杆件，木梁及其凹槽上覆盖一层混凝土浇筑层，混凝土浇筑层中还包埋有与梁的纵向一致的受拉钢筋。该种组合梁是对传统的木梁和钢筋混凝土梁的一种改进，但由于其木梁部分仍采用原木制作，故其仍存在传统的木梁抗火能力差和易腐朽、虫蛀等缺点。另外，由于施工过程中需要在木梁上开有一系列横向凹槽且浇筑混凝土时仍要安装模板和拆除模板，施工较复杂。
[0007]现有的木梁结构耐火差和承载力不高、钢筋混凝土梁自重大造价高且带来土建垃圾、现有木-混凝土组合施工较复杂。
【发明内容】
[0008]本发明实施例的目的在于提供一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁及制备安装方法，旨在解决现有的木梁结构耐火差和承载力不高、钢筋混凝土梁自重大造价高且带来土建垃圾、现有木-混凝土组合施工较复杂的问题。
[0009]本发明实施例是这样实现的，一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，该工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁包括:工程木梁、压型钢板、轻骨料混凝土翼板、横向钢筋、纵向钢筋；[0010]工程木梁设置在组合梁底部，轻骨料混凝土翼板设置在组合梁上部，工程木梁连接轻骨料混凝土翼板，横向钢筋在轻骨料混凝土翼板横向设置，纵向钢筋在轻骨料混凝土翼板纵向设置，压型钢板设置在工程木梁与轻骨料混凝土翼板之间。
[0011 ] 进一步，工程木梁通过连接件连接轻骨料混凝土翼板。
[0012]进一步，连接件的形式可以为螺钉、螺栓、栓钉或带孔金属片。
[0013]进一步，工程木梁是以原木为主要原料，采用高性能的环保型胶粘剂，利用现代木材加工技术制成。
[0014]进一步，轻骨料混凝土翼板是采用轻骨料混凝土浇筑而成。
[0015]进一步，压型钢板的形式可以为开口型、缩口型或闭口型。
[0016]本发明实施例的另一目的在于提供一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁制备安装方法，该工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁制备安装方法具体步骤如下:
[0017]步骤一、在木材加工厂预先加工制作所需尺寸的工程木梁；
[0018]步骤二、按照预先设计好的连接件平面布置图，在工程木梁顶部用墨线标出每个连接件的具体位置，再用钻孔机在标注好的位置用钻头预钻孔，钻好孔后将孔内木屑清理干净;
[0019]步骤三、铺设压型钢板，然后用电动扳手将连接件穿过压型钢板钉入工程木梁顶部的预钻孔中；
[0020]步骤四、在压型钢板上放置横向钢筋和纵向钢筋并进行绑扎，然后在压型钢板端头设堵头板或挡板防止施工时混凝土泄漏，最后在压型钢板上浇筑轻骨料混凝土 ；
[0021]步骤五、轻骨料混凝土终凝后进行养护，待轻骨料混凝土达到设计极限抗压强度后再拆除压型钢板端头的堵头板或挡板。
[0022]本发明提供的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁及制备安装方法，通过将工程木梁与压型钢板、轻骨料混凝土翼板的组合，降低了组合梁的造价、提高了组合梁的刚度和承载力，使得工程木材和混凝土发挥了各自的优势，提高了工程木材的抗拉性能和混凝土的抗压性能，结构简单，操作方便，较好的解决了现有的木梁结构耐火差和承载力不高、钢筋混凝土梁自重大造价高且带来土建垃圾、现有木-混凝土组合施工较复杂的问题；
[0023]本发明具有以下特点和有益效果:
[0024](I)工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁的自重较轻，可降低基础的建设费用，在施工阶段，压型钢板可作为施工工作平台，并可兼起到永久性模板的作用，可以省去安装和拆除脚手架和模板等工序，缩短了施工周期，降低了综合造价，在使用阶段，压型钢板可作为混凝土翼板板底受拉钢筋与混凝土共同作用产生组合效应，减少混凝土翼板中的配筋量；压型钢板肋间的沟槽还可以用来铺设管线和连接吊顶，便于装修；
[0025](2)与钢筋混凝土梁相比，由于使用了生态环保的工程木材料，工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁具有可再生、加工时低耗能和能储藏碳元素的优点，并且自重和造价都有所降低；
[0026](3)与传统的木梁相比，经济效益更好，由于混凝土翼板的存在并且采用了工程木，抗火能力有所提高，当工程木梁和压型钢板、轻骨料混凝土翼板用可靠的剪力连接件连接共同作用时，提高了承载力和抗弯刚度；
[0027](4)与传统的木-混凝土组合梁相比，由于工程木以原木为主要材料，采用高性能的环保型胶粘剂，利用现代木材加工技术制成，克服了原木的缺点并保持原木的优点，所以工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁具有以下优势:具有大跨度、大空间，设计灵活多变，可满足多功能的要求；自重轻，基础处理简便，抗不均匀沉降能力强，适用于大多数地质情况，并有很好的抗震性能；具有更好的耐腐性；可以使用小径速生材，具有节能效应，在材料的采伐、生产、运输、建造过程中，对水及环境的污染和破坏小；
[0028](5)隔音效果好，木材属于内阻尼较大的材料，有效降低了楼板撞击时噪声的透射，工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合楼盖有良好的隔音特性，能有效的改善噪声的传播，提高了人们生活居住的质量；
[0029](6)工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁还有很多特殊的性能，诸如导热性差，具有良好的保温隔热性能，冬暖夏凉，良好的电绝缘性以及优越的抗化学腐蚀性能，对突发荷载和周期性荷载产生的疲劳强度都具有良好的承载能力，并且木很容易与建筑周围环境取得和谐统一，使人享受到宁静生活的愉悦。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是本发明实施例提供的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁的结构示意图；
[0031]图2是本发明实施例提供的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁的剖视图；
[0032]图中:1、工程木梁；2、连接件；3、压型钢板；4、轻骨料混凝土翼板；5、横向钢筋；
6、纵向钢筋；
[0033]图3是本发明实施例提供的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁制备安装方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0036]如图1和图2所示，本发明实施例的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁主要由:工程木梁1、连接件2、压型钢板3、轻骨料混凝土翼板4、横向钢筋5、纵向钢筋6组成，工程木梁I设置在组合梁底部，承担拉力，工程木梁I是以原木为主要原料，采用高性能的环保型胶粘剂，利用现代木材加工技术制成；轻骨料混凝土翼板4设置在组合梁上部，承担压力，轻骨料混凝土翼板4是采用轻骨料混凝土浇筑而成；工程木梁I和轻骨料混凝土翼板4通过连接件2紧密相连，连接件2是保证轻骨料混凝土翼板4与工程木梁I能够协同工作的关键部件，连接件2的形式可以为螺钉、螺栓、栓钉或带孔金属片等，用来承受工程木梁I与轻骨料混凝土翼板4之间的纵向剪力，还可以起到抵抗轻骨料混凝土翼板4与工程木梁I之间的掀起作用；横向钢筋5在轻骨料混凝土翼板4横向设置，纵向钢筋6在轻骨料混凝土翼板4纵向设置；压型钢板3设置在工程木梁I与轻骨料混凝土翼板4之间，压型钢板3的形式可以为开口型、缩口型和闭口型等；
[0037]如图3所示，本发明实施例的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁制备安装方法，具体步骤如下:
[0038]S301:在木材加工厂预先加工制作所需尺寸的工程木梁；
[0039]S302:按照预先设计好的连接件平面布置图，在工程木梁顶部用墨线标出每个连接件的具体位置，再用钻孔机在标注好的位置用钻头预钻孔，钻好孔后将孔内木屑清理干净;
[0040]S303:铺设压型钢板，然后用电动扳手将连接件(螺钉)穿过压型钢板钉入工程木梁顶部的预钻孔中；
[0041]S304:在压型钢板上放置横向钢筋和纵向钢筋并进行绑扎，然后在压型钢板端头设堵头板或挡板防止施工时混凝土泄漏，最后在压型钢板上浇筑轻骨料混凝土 ；
[0042]S305:轻骨料混凝土终凝后进行养护，待轻骨料混凝土达到设计极限抗压强度后再拆除压型钢板端头的堵头板或挡板。
[0043]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，其特征在于，该工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁包括:工程木梁、压型钢板、轻骨料混凝土翼板、横向钢筋、纵向钢筋； 工程木梁设置在组合梁底部，轻骨料混凝土翼板设置在组合梁上部，工程木梁连接轻骨料混凝土翼板，横向钢筋在轻骨料混凝土翼板横向设置，纵向钢筋在轻骨料混凝土翼板纵向设置，压型钢板设置在工程木梁与轻骨料混凝土翼板之间。
2.如权利要求1所述的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，其特征在于，工程木梁通过连接件连接轻骨料混凝土翼板。
3.如权利要求2所述的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，其特征在于，连接件的形式可以为螺钉、螺栓、栓钉或带孔金属片。
4.如权利要求1所述的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，其特征在于，工程木梁是以原木为原料，采用高性能的环保型胶粘剂，利用现代木材加工技术制成。
5.如权利要求2所述的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，其特征在于，轻骨料混凝土翼板是采用轻骨料混凝土浇筑而成。
6.如权利要求2所述的工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁，其特征在于，压型钢板的形式可以为开口型、缩口型或闭口型。
7.—种工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁制备安装方法，其特征在于，该工程木-压型钢板-轻骨料混凝土组合梁制备安装方法具体步骤如下: 步骤一、在木材加工厂预先加工制作所需尺寸的工程木梁； 步骤二、按照预先设计好的连接件平面布置图，在工程木梁顶部用墨线标出每个连接件的具体位置，再用钻孔机在标注好的位置用钻头预钻孔，钻好孔后将孔内木屑清理干净; 步骤三、铺设压型钢板，然后用电动扳手将连接件穿过压型钢板钉入工程木梁顶部的预钻孔中； 步骤四、在压型钢板上放置横向钢筋和纵向钢筋并进行绑扎，然后在压型钢板端头设堵头板或挡板防止施工时混凝土泄漏，最后在压型钢板上浇筑轻骨料混凝土 ； 步骤五、轻骨料混凝土终凝后进行养护，待轻骨料混凝土达到设计极限抗压强度后再拆除压型钢板端头的堵头板或挡板。
【文档编号】E04C3/29GK103437494SQ201310415328
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】胡夏闽, 于辉辉, 汪雨汇, 陈元东 申请人:南京工业大学